第二章 第一节 钠及其化合物 教案(3课时)

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第二章 第一节 钠及其化合物 教案(3课时)

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优秀教案系列
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 金属钠的性质
本课时是课本第二章第一节内容,是学生系统研究元素化合物的起始课。本课时的化学知识相对简单,有利于减轻学生在高中学习初期的不适应感,有利于复习、巩固和运用第一章所学的氧化还原反应、离子反应等知识,也为以后卤素及物质结构和元素周期律的学习起承上启下的作用,在高中化学中占有重要位置。这些知识的学习,既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料,又可以让学生感受、体验、理解实验条件的控制以及探究实验的操作过程,初步认识化学科学的研究方法,培养学生的科学素养。
教学目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上建立金属钠是一种强还原性金属单质的基本理念,理解其表现还原性的化学反应,从微观上明确金属钠的强还原性是其易失电子的重要表现。
2.科学探究与创新意识:通过完成金属钠的相关实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地进行语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
3.科学态度与社会责任:通过对金属钠性质的研究,理解科学认识来源于实践的科学理念,重视以定性、定量分析作为科学认识的一种方法。通过对钠着火的处理,理解掌握化学知识在公共危险性事故处理中的重要作用。
重点、难点
掌握钠的物理性质和化学性质,重点理解钠与氧气、水的反应。
教法、学法
教师引导、小组讨论、学生小组实验、探究实验法。
课时安排
建议1课时。
教学准备
学生复习初中学过的金属活动性的相关知识,及上一章学过的氧化还原反应和离子反应的基本知识,预习本课内容;教师准备多媒体课件和实验试剂及用品。
【导入新课】
在开始这节课的学习之前,同学们先来看一个演示实验。
【演示实验】“滴水点灯”实验:事先在酒精灯的灯芯处放置一小块金属钠,用胶头滴管向灯芯处滴加水,可以观察到酒精灯被点燃了(注意:事先放置的金属钠粒不要太大,以免发生爆炸;应该在临上课前放置,不要提前太长时间;最好带护目镜进行实验)。
【引入】同学们可以观察到,向酒精灯的灯芯上滴水,酒精灯就被点着了。这是因为在实验之前,老师在酒精灯的灯芯处放置了一小块金属钠。那么,为什么放置了金属钠,就能用水点燃酒精灯呢 带着这样的疑问,我们来开始今天的学习。
【讲授新课】
【板书并投影】第1课时 金属钠的性质
【讲解】下面,我们先从理论上对钠展开分析。从物质分类的角度来说,钠是一种金属单质;根据同学们初中学习过的金属活动性,我们可以得出结论:钠是一种比较活泼的金属单质;根据氧化还原反应的理论,金属单质只有还原性,所以金属钠应该具有较强的还原性。
【设疑】同学们能不能从原子结构的角度分析一下,钠为什么具有较强的还原性 (钠原子容易失去最外层的1个电子,达到最外层8电子的稳定结构)
【投影】钠原子的结构示意图。
【过渡】通过上述分析,金属钠应该是一种具有较强还原性的金属单质,下面我们来具体探究金属钠的性质。
【演示实验】用镊子取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油后,用小刀切去一端的外皮,观察钠的光泽和颜色,并注意新切开的钠的断面所发生的变化。
【学生活动】仔细观察教师演示实验,复述教师的实验操作以及所观察到的实验现象。
(操作:用镊子夹取一块保存在煤油中的金属钠,用滤纸吸干表面的煤油,将金属钠放在玻璃片上,用小刀切开观察;现象:金属钠为固体,保存在煤油中,用小刀切开后,可以看到钠具有银白色的金属光泽)
【板书并投影】一、钠的物理性质:银白色有金属光泽的固体,硬度较小。
【讲解】通过上面的实验,同学们可以了解金属钠的一些物理性质:钠是银白色有金属光泽的固体,硬度较小。同时我们也观察到,金属钠是保存在煤油中的,为什么金属钠要保存在煤油中呢 这个问题我们将通过下面的学习来解决。
【过渡】再观察一下刚才切开的金属钠,同学们又观察到了什么现象呢 (金属钠光亮的表面变暗了)
【设疑】为什么切开的金属钠在放置的过程中表面会变暗呢 应该是与空气的某种成分发生了化学反应,具体是哪种物质呢 (氧气)
【讲解】新切开的光亮的钠表面很快变暗,这是因为钠与氧气发生了反应,在钠的表面形成了一薄层氧化物,这种氧化物是白色的氧化钠:4Na+O22Na2O。
【板书并投影】二、钠的化学性质
1.钠与氧气反应:4Na+O22Na2O
【设疑】根据上面的学习,同学们能不能回答金属钠为什么需要保存在煤油中呢 (钠能与空气中的氧气快速反应,需要隔绝空气保存;钠不与煤油反应,且钠的密度大于煤油,将钠保存在煤油中可以隔绝空气)
【讲解】在实验室中通常把金属钠保存在煤油或者石蜡油(一种与煤油成分类似的石油提取物)中。
【过渡】上面的反应是金属钠在常温下与氧气的反应,如果加热,金属钠又会发生什么变化呢
【演示实验】将一个干燥的坩埚加热,同时切取一块绿豆大的钠,迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻,待钠熔化后立即撤掉酒精灯,观察现象。
【学生活动】观察上面的实验,同学们互相讨论看到的实验现象,找学生总结一下实验的具体现象是什么。(钠先熔化再燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体)
【讲解】由于液态钠表面张力的问题,熔化的钠呈现球形,类似初中物理中介绍的液态汞。钠燃烧得到的淡黄色固体是过氧化钠(Na2O2),反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2。
【板书并投影】
1.钠与氧气反应:
4Na+O22Na2O(白色)
2Na+O2Na2O2(淡黄色)
【讲解】钠是一种具有强还原性的金属单质,可以与很多非金属单质反应。
【投影】钠与氯气、单质硫反应的视频。
【过渡】钠除了与非金属单质反应以外,还可以与水反应。下面我们对钠与水的反应进行探究。
【板书并投影】2.钠与水反应
【学生活动】同学们互相讨论,从物质组成和氧化还原的角度预测一下,钠与水反应的产物应该是什么 并说明理由。(钠在反应中一定失电子转化为钠离子,由于水中氧元素呈现的-2价是其最低价,所以只能是+1价的氢元素得电子,化合价降低,所以生成物应该有氢气。另外的生成物一定含有钠元素和氧元素,因为氧化钠会与水反应,所以应该是氢氧化钠)
【过渡】通过上面的分析,同学们认为钠与水反应的产物可能是氢气和氢氧化钠,我们再通过实验来验证一下上面的预测是否正确。
【分组实验】向烧杯中加入一定量的水,滴加几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中,观察实验现象。
【学生活动】观察现象,互相讨论,交流分析产生现象的原因,填写下列表格:
项目 实验现象 分析结论
钠粒在水中的位置
钠粒的形状变化
钠粒的运动
发出的声音
溶液的颜色变化
化学方程式
离子方程式
【投影展示】
项目 实验现象 分析结论
钠粒在水中的位置 浮于水面上 钠的密度比水的小
钠粒的形状变化 熔成一个小球 反应放热,钠的熔点低
钠粒的运动 四处游动 生成的气体推动钠粒游动
发出的声音 发出嘶嘶声 剧烈反应,产生大量气体
溶液的颜色变化 溶液变为红色 生成碱性物质
化学方程式 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
离子方程式 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
【讲解】总结上面的结论,我们可以再丰富一下钠的物理性质:银白色有金属光泽的固体,硬度较小,熔点低(97.8 ℃),密度小于水但大于煤油。
【设疑】引导回忆本节课开始的实验,为什么在灯芯上加一小块钠,加水就能点燃酒精灯呢 (钠与水反应放热,达到酒精的着火点,使酒精燃烧)
【设疑】同学们能不能解释一下,初中化学中金属间的置换反应为什么不能用K、Ca、Na等金属呢 (这些金属过于活泼,加入水溶液中直接与水发生反应,不会置换出金属)
【投影】钠与硫酸铜溶液、钠与氯化铁溶液反应的视频。
【预测】钠与浓盐酸反应的现象(比钠与水反应更剧烈)。
【投影】钠与浓盐酸反应的视频。
【预测】钠投入煤油和水的混合物中的现象(钠位于煤油和水的界面处,有气泡产生,上下跳动,至钠消失)。
【投影】钠与煤油和水的混合物反应的视频。
【设疑】金属钠失火应该用什么灭火呢 (用干燥的沙土盖灭)
【评价反馈】
1.下列关于钠的说法不正确的是(  )
A.金属钠易与氧气反应,条件不同,产物不同
B.钠长期放置在空气中,最终将变成碳酸钠
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.当钠着火时可用水扑灭
【答案】D
2.向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一块绿豆大小的金属钠,观察到的现象可能符合下图中的(  )
【答案】A
3.钠与水反应时产生的各种现象如下,其中描述正确的一组是(  )
①钠浮在水面上 ②钠沉在水底 ③钠熔化成小球 ④小球迅速游动逐渐减小,最后消失 ⑤发出嘶嘶的声音 ⑥滴入酚酞后溶液显红色
A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.①②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
【答案】D
4.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物,设计如下图所示实验(夹持装置省略)。首先在U形管内加入少量煤油和一粒钠,再从U形管高端加水(含有酚酞)赶出空气,一段时间后加热铜丝。
根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)钠粒的变化现象是      。
(2)U形管中右侧溶液的颜色    ,说明有        生成。
(3)铜丝的变化现象是       ,说明钠与水反应有        生成;若去掉后面的装置,简述检验气体的方法:                   。
(4)将a g钠放入b mL水中,完全反应后该溶液中溶质的质量分数是      。
【答案】(1)在水和煤油的界面处上下跳动并逐渐变小直至消失 (2)从上到下逐渐由无色变为红色 NaOH (3)由黑色变红色 H2 在玻璃管口处点燃气体,有淡蓝色火焰产生 (4)×100%
【课堂小结】
1.钠的物理性质:银白色有金属光泽,密度小、质地软、熔点低。
2.钠与氧气反应:4Na+O22Na2O(白色)、2Na+O2Na2O2(淡黄色)。
3.钠与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,现象:浮、熔、游、响、红。
4.钠的保存和取用:保存在煤油或石蜡油中。用镊子夹取,剩余钠放回原瓶。
5.钠的灭火:用干沙盖灭。
【布置作业】
完成核心素养专练。
1.关于钠和铁分别与盐酸反应的叙述不正确的是(  )
A.钠和铁为氧化剂 B.都有气体放出
C.反应类型都是置换反应 D.钠与盐酸反应要比铁剧烈得多
2.将下列固体投入水中,有气体产生的是(  )
A.Na B.Na2O C.NaOH D.Na2CO3
3.将金属钠分别投入下列物质中,有气体放出,且溶液质量减轻的是(  )
A.稀盐酸 B.K2SO4溶液 C.CuCl2溶液 D.NaOH溶液
4.取一小块金属钠放在加热的坩埚中,观察到下列实验现象:①金属先熔化;②在空气中燃烧,产生紫色火花;③燃烧后生成白色固体;④燃烧时火焰呈黄色;⑤燃烧后生成淡黄色固体物质。其中描述正确的是(  )
A.①② B.①②③ C.④⑤ D.①④⑤
5.将一小块钠投入5 mL饱和澄清石灰水中,不可能观察到的现象是(  )
A.钠熔成小球并在液面上迅速游动 B.有气体生成
C.溶液底部有银白色物质生成 D.溶液变浑浊
6.金属钠是实验室里常用的一种化学试剂,请回答下列问题:
(1)在实验室里,取用沉浸在煤油中的金属钠的操作方法是           。
(2)在空气中切开一块金属钠,可看到断面呈    色,具有金属光泽,但断面很快变      ,这是由于生成一薄层          。
(3)若把钠放在石棉网上加热可观察到                    ,反应的化学方程式是                。
7.某实验小组对钠与水反应的实验进行研究,为点燃反应生成的氢气,他们设计了如图1所示的装置。请回答下列问题:
(1)写出Na与H2O反应的化学方程式:                 。
(2)在点燃H2之前必须先    ,方法是   。
(3)实验小组查阅到钠、苯(常温下为液体,不溶于水,与钠不反应)、水的密度分别为0.97 g·cm-3、0.88 g·cm-3、1.00 g·cm-3,并据此对实验进行了如图2所示的改进。
①在改进后的实验中观察到的现象可能为    (填字母)。
A.钠在水层中反应,并四处游动 B.钠停留在苯层中,不发生反应
C.钠在苯的液面上反应,并四处游动 D.钠在苯与水的界面处反应,并可能做上下跳动
②在改进后的实验中,H2的生成速率减慢,原因是             。
参考答案:
1.A 2.A 3.C 4.D 5.C
6.(1)用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,放在玻璃片上,用小刀切下绿豆大小的一块钠,剩余的立刻放回原瓶 (2)银白 暗 氧化钠 (3)先熔化成光亮的小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体 2Na+O2Na2O2
7.(1)2Na+2H2O2NaOH+H2↑ (2)检验氢气的纯度 用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指,若有尖锐的爆鸣声,则氢气不纯,否则氢气纯净 (3)①D ②因钠在苯与水的界面处反应并可能做上下跳动,使钠与水反应变慢
1.本节课的实验比较简单,且相对安全,全部实验可以分组完成,让学生充分体验亲自实验的乐趣,真实感受和获取新知。但氢气的检验和钠与酸的反应还是由老师演示更安全。
2.由于学生实验基本操作还不是很熟练,导致课堂时间有些紧张,对钠与水反应的实验探究及创新探究有些欠缺。下次教学时应注意适当调控学生实验的节奏。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 金属钠的性质
一、钠的物理性质:银白色有金属光泽的固体,密度小、质地软、熔点低。
二、钠的化学性质
1.钠与氧气反应:4Na+O22Na2O(白色) 2Na+O2Na2O2(淡黄色)
2.钠与水反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 现象:浮、熔、游、响、红。
三、钠的保存和取用:煤油或石蜡油中。用镊子夹取,剩余钠放回原瓶。
四、钠的灭火:用干沙盖灭。

钠为银白色的金属,质软而轻,可用小刀切割,密度比水的小,熔点为97.8 ℃,沸点为883 ℃。新切断面有银白色光泽,在空气中氧化转变为暗灰色。钠是热和电的良导体,具有较好的导磁性,钾钠合金(液态)是核反应堆导热剂。钠单质还具有良好的延展性,硬度也低,能够溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液,在-20 ℃时变硬。
已发现的钠的同位素共有22种,其中只有23Na是稳定的,其他同位素都带有放射性。
钠的化学性质
钠原子的最外层只有1个电子,很容易失去,所以有强还原性。因此,钠的化学性质非常活泼,能够与绝大部分非金属单质、一部分有机物反应,在与其他物质发生氧化还原反应时,作还原剂,都是由0价升高为+1价,通常以离子键形式结合。钠的金属性强,钠离子的氧化性弱。
高中化学认为常见的钠盐均溶于水,但实际上有些不常见的钠盐是不溶于水的。优秀教案系列
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的化合物
 
教学目标
1.通过对化学实验现象的观察进行适度地推理,建立证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实。
2.通过完成钠的化合物的相关实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地进行语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
3.通过对钠的化合物性质的研究,激发学生的求知欲望和学习期望;培养学生认真细致和严谨求实的学科素养。通过对钠的化合物在日常生活中的用途的学习,了解化学知识在社会生活中的重要作用。
重点、难点
重点:氧化钠、过氧化钠的化学性质。
难点:碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
教法、学法
通过学生分组实验,培养学生的探究意识和合作精神,通过实验的推理培养学生的科学探究与创新意识。
课时安排
建议1课时。
教学准备
安排学生复习氧化物的分类以及上一课时的知识,预习本课时内容;教师准备多媒体课件和实验试剂及用品。
主题 教师活动 学生活动 设计 意图
导入新课   上节课我们学习了钠单质的性质,同学们应该还记得上节课的“滴水点灯”实验吧,这节课我们还要做一个点火的实验。   激发学生的学习兴趣。
导入新课   【演示实验】“过氧化钠点火”实验:在棉花上加一些过氧化钠的粉末,用胶头滴管向其中滴加蒸馏水,观察到棉花被点燃了。 【引入】同学们可以观察到,向棉花中滴加水,棉花就燃烧了,那么为什么会有这样的现象呢 带着这个问题我们来研究钠的化合物。 【过渡】首先我们来研究钠的氧化物。 【板书】第2课时 钠的化合物 一、钠的氧化物   学生观察思考。   培养学生的观察能力。
一、钠的 氧化物   【讲解】上一节课中我们学习了钠与氧气反应,生成氧化钠或者过氧化钠。从物质分类的角度来说,氧化钠属于什么类别的氧化物呢 请同学们写出氧化钠与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式。 【投影】氧化钠与H2O、CO2、HCl反应的化学方程式。 【过渡】根据这些反应,显然用氧化钠是无法点火的。 【问题1】从氧化还原反应的角度出发,同学们判断一下:过氧化钠与水反应是不是与氧化钠相同,生成物只有氢氧化钠吗 为什么 【问题2】显然,过氧化钠与水反应应该有氢氧化钠生成,那么为了保证反应中元素的化合价有升有降,还应该得到的其他生成物是什么呢 如何检验生成的气体呢 【演示实验】向试管中加入过氧化钠固体,向其中滴加蒸馏水,立即将带火星的木条伸入试管中。用手轻轻触摸试管外壁,最后向反应后的溶液中滴加酚酞溶液。 【讲解】向过氧化钠固体上滴加水后,观察到有气泡产生,产生的气体可以使带火星的木条复燃,用手轻轻触摸试管外壁,感觉到温度升高,滴加酚酞溶液显红色,随后颜色又褪去。 【问题3】以上实验现象说明了什么呢 【问题4】过氧化钠与水反应的化学方程式是怎样的 用双线桥法表示电子的转移。 上面的过氧化钠漂白性的问题,我们在下一节的学习中再探讨。 【问题5】根据上面的分析,同学们能不能理解前面的“过氧化钠点火”实验呢 【过渡】氧化钠和过氧化钠都可以与水反应,只是过氧化钠与水的反应还要生成氧气,那么过氧化钠能不能和二氧化碳反应呢 【投影】过氧化钠与二氧化碳的反应。 【问题6】过氧化钠也可以与二氧化碳反应,其原理和过氧化钠与水的反应相类似,同学们能不能写出相应的化学方程式呢 【问题7】根据上面的学习,我们发现过氧化钠和氧化钠的化学性质有一定的相似性,但也存在着一定的差异性。同学们互相讨论一下,尝试书写过氧化钠与盐酸反应的化学方程式。   小组讨论。 氧化钠属于金属氧化物和碱性氧化物。一般来说,碱性氧化物可以发生三个类型的反应:与水反应只生成碱,与酸性氧化物反应只生成盐,与酸反应生成盐和水。 Na2O+H2O2NaOH Na2O+CO2Na2CO3 Na2O+2HCl2NaCl+H2O 学生思考回答。 1.不是,还有氧气。 2.过氧化钠中氧元素的化合价为-1价,如果只生成氢氧化钠,只有氧元素化合价的降低,没有其他元素化合价的升高,只能是过氧化钠的部分氧元素化合价升高,生成氧气。用带火星的木条检验生成的是氧气。 小组讨论。 3.有气泡→有气体产生,带火星的木条复燃→生成氧气,试管外壁发热→反应放热,滴加酚酞溶液显红色→生成碱性物质,溶液颜色褪去→过氧化钠有漂白性。 学生书写。 4.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ 5.小组讨论。 反应放热,达到棉花着火点,同时生成氧气有利于燃烧。 学生书写。 6.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 对其进行双线桥分析。 学生书写。 7.2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑   用分类思想预测物质的性质。 培养学生的合作精神和书写化学方程式的能力。 培养学生的思维能力和组织语言回答问题的能力。 培养学生的学科素养:宏观辨识与微观探析,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 温故知新。培养学生书写未知化学方程式的能力。
二、碳酸钠和碳酸氢钠 【过渡】在初中,同学们已经学习过碳酸钠和碳酸氢钠的某些性质和用途,请同学们回忆一下相关的内容,碳酸钠和碳酸氢钠都有什么用途呢 (碳酸钠:制肥皂、制玻璃、纺织、造纸;碳酸氢钠:治疗胃酸过多、制糕点)下面我们来具体研究一下碳酸钠和碳酸氢钠的性质。 【板书并投影】二、碳酸钠和碳酸氢钠 【分组实验】在两支试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体(各约1 g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入学案P105表中。 【问题8】 (1)观察两者的外观是怎样的 (2)溶于水时温度有何不同 (3)分别滴加5 mL水,用力振荡,观察到什么现象 (4)向(3)所得溶液中分别滴入1~2滴酚酞溶液,观察到什么现象 【演示实验】按照如图装置加热碳酸钠和碳酸氢钠,观察现象,比较两者的热稳定性。 加热碳酸钠和碳酸氢钠的装置图 【问题9】你能写出反应的化学方程式吗 【讲解】碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O),该晶体在干燥的空气中会逐渐失去结晶水转变为碳酸钠粉末(这种失去结晶水的过程叫风化)。   小组合作实验。 同学们互相讨论,分析上述实验,比较碳酸钠和碳酸氢钠性质的异同。 (1)Na2CO3是白色粉末,NaHCO3是细小的白色晶体。 (2)Na2CO3中滴加水后结块,感到试管壁发热;NaHCO3中滴加水后,感受不到热。 (3)继续加水Na2CO3和NaHCO3都溶解了。 (4)滴入酚酞后溶液变红。这说明Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性。 学生书写:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 培养学生的合作精神和实验动手能力。 培养学生的核心素养:宏观辨识与微观探析,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
三、焰色试验   【过渡】我们在观察钠的燃烧时,发现火焰呈黄色,其实很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色。 【板书并投影】三、焰色试验 【讲解】很多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特征颜色,根据这种现象可以定性判断试样中所含的金属元素,这种操作称为焰色试验。焰色试验最好使用煤气灯,因为煤气灯的火焰颜色较浅,有助于观察火焰颜色的变化;观察钾元素的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃观察,其中钴玻璃的作用是滤去样品中可能含有的钠元素所发出的黄光。 【投影】五颜六色的焰色试验。   【小组实验】将铂丝(或者光洁无锈的铁丝)在酒精灯外焰上灼烧至颜色无变化,蘸取碳酸钠溶液,在外焰上灼烧,观察火焰颜色。将金属丝用盐酸洗净,在酒精灯外焰上灼烧至火焰与原来颜色相同,再蘸取硫酸铜溶液,重复上述实验,观察火焰颜色。将金属丝用盐酸洗净,在酒精灯外焰上灼烧至火焰与原来颜色相同,再蘸取碳酸钾溶液,重复上述实验,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色。   培养学生的合作精神和实验动手能力。
评价反馈   1.下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述,其中错误的是(  ) A.过氧化钠和氧化钠中钠元素的化合价相同,氧元素的化合价不同 B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应 C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成 D.过氧化钠是强氧化剂,而氧化钠只是一种碱性氧化物 【答案】B 2.有关NaHCO3和Na2CO3的性质和用途,以下叙述正确的是(  ) A.日常生活中,NaHCO3常作食用碱而Na2CO3不能 B.Na2CO3是面包发酵粉的主要成分之一 C.向NaHCO3和Na2CO3固体中加入少量水均伴随着放热现象 D.二者在水中的溶解度不同,相同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3 【答案】D 3.框图中A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色试验的火焰均为黄色。 请填写下列空白: (1)写出化学式:A    ,B    ,D    。 (2)以上反应中,属于氧化还原反应的有       (填编号)。 (3)写出E→D的化学方程式:                    。 【答案】(1)Na Na2O2 Na2CO3 (2)①②③④ (3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
课堂小结
布置作业 1.预习下节学案。 2.完成本节核心素养专练。
1.某同学将金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体。其变质过程中不可能产生的物质是(  )
A.Na2O B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHCO3
2.下列有关钠及其化合物的性质描述不正确的是(  )
A.钠与水反应产生氢氧化钠和氢气 B.钠在空气中燃烧的产物为氧化钠
C.碳酸钠比碳酸氢钠更稳定 D.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
3.可以用来断定碳酸氢钠粉末中是否混有碳酸钠的实验方法是(  )
A.加热时有无气体放出
B.滴加盐酸时有无气泡放出
C.溶于水后,滴加稀的氯化钙溶液,看有无白色沉淀生成
D.溶于水后,滴加澄清石灰水,看有无白色沉淀生成
4.下列有关Na2CO3和NaHCO3的比较中,不正确的是(  )
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.相同温度下,相同浓度盐溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量:Na2CO3D.相同温度下,相同浓度盐溶液分别与相同浓度稀盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3
5.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列分析不正确的是(  )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3的
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
6.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验仪器,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置,可选用试剂    (填序号)。
①碳酸钙固体与稀硫酸 ②碳酸钠固体与稀盐酸 ③碳酸氢钠固体与氢氧化钠溶液
写出对应的离子方程式:            。
(2)填写表中空格:
仪器 加入试剂 加入该试剂的目的
B 饱和NaHCO3溶液        
C         与CO2和水反应产生O2
D NaOH溶液        
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:             。
(4)用    检验F中收集到的气体,现象是         。
参考答案:
1.D 2.B 3.C 4.D 5.B
6.(1)② C+2H+H2O+CO2↑ (2)除去CO2气体中混入的HCl 过氧化钠 吸收未反应的CO2气体 (3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 (4)带火星的木条 带火星的木条复燃
1.本节课注重学生的实验探究和动手操作能力的培养。创设有趣的化学实验,活跃课堂气氛,使学生积极主动地投入到学习中去。让学生亲自完成实验,并观察现象,进行比较、归纳,最后通过合作交流、讨论、总结,获得知识。
2.本节课重视自主探究和合作学习。将动手实践、自主探究和合作学习作为学生学习的主要方式。学生通过过氧化钠和水反应的实验,提出假说、设想、对比,在此基础上进行实验,并观察实验中的现象,进行讨论分析,从而得知反应产物和过氧化钠的漂白特性。教学中,教师为学生创设宽松、和谐的学习氛围,给学生充分地思考、实验和讨论时间,让学生可以自由地思考、实践。
3.教学中体现类比的学习思想。教师指导学生通过已有的学习经验和知识基础,对知识进行类比归纳,通过氧化钙的性质,类比学习氧化钠的性质,再通过氧化钠的反应特点,类比学习过氧化钠的反应特点。不仅使学生学习了新的知识,重要的是教给了学生获取知识的一种方法。
本节课的不足:
由于对学生的能力估计不足,担心学生不能很好地完成学习任务,因此课程内容安排的比较少,显得课程单薄。在具体的设计实验和探究过程中,教师的引导过多,没有大胆地放手,将课堂交给学生,没有给学生自由的探索空间。
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的化合物
一、钠的氧化物
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
二、碳酸钠和碳酸氢钠
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
焰色试验
过氧化钠
过氧化钠是离子化合物,其中氧元素显-1价,钠元素显+1价,其水合物有Na2O2·2H2O和Na2O2·8H2O两种。可以把过氧化钠溶解在低温的硫酸中,然后减压蒸馏即可得到过氧化氢(H2O2)。
在碱性环境中,过氧化钠可以把化合物中+3价的砷(As)氧化成+5价,把+3价的铬(Cr)氧化成+6价。利用这个反应可以将某些岩石矿物中的+3价铬除去,方法如下:在600~700 ℃的高温下用过氧化钠将铁矿中混有的+3价铬变成Na2CrO4,而Na2CrO4可以用水溶掉。另外,过氧化钠可以将铁单质氧化成含Fe的铁酸盐。
碳酸钠
碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒,无气味,是强碱弱酸盐,有吸水性,露置在空气中逐渐吸收水分,遇酸分解并泡腾,溶于水和甘油,不溶于乙醇,水溶液呈较强的碱性,pH可达11.6,密度为2.53 g·cm-3(25 ℃),熔点为851 ℃,有刺激性,可由氢氧化钠和碳酸发生化学反应而生成。碳酸钠在1 837 ℃时分解。
碳酸氢钠
碳酸氢钠为细小的白色晶体,密度为2.15 g·cm-3,无臭、味咸,可溶于水,不溶于乙醇。NaHCO3的水溶液因水解而呈微碱性,常温下性质稳定,受热易分解,在50 ℃以上迅速分解,在270 ℃时完全分解,在干燥空气中无变化,在潮湿空气中缓慢分解。18 ℃时,NaHCO3的溶解度为7.8 g;60 ℃时,NaHCO3的溶解度为16.0 g。优秀教案系列
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 金属钠的性质
教学目标
1.从宏观上建立金属钠是一种强还原性金属单质的理念,理解其表现出还原性的化学反应,从微观上明确金属钠的强还原性是其易失电子的重要表现。
2.通过完成金属钠的相关实验,初步体验有序地、全面地、敏锐地观察实验现象,并能准确地进行语言描述,尝试对现象进行分析、归纳,了解科学探究的基本方法,培养初步的科学探究能力。
3.通过对金属钠性质的研究,理解科学认识来自实践的科学理念,重视以定性、定量分析作为科学认识的一种方法。通过对钠着火的处理,理解掌握化学知识在公共危险性事故处理中的重要作用。
重点、难点
掌握钠的物理性质和化学性质,重点理解钠与氧气、水的反应。
教法、学法
探究实验法、问题引导法。
课时安排
建议1课时。
教学准备
学生课前填写学案,老师准备学生分组实验器材、上课课件。
主题 教师活动 学生活动 设计意图
导入 新课   1.出示每日一题 氧化钠属于哪一类物质 试列举该类物质的通性。 2.画出钠原子的结构示意图。   小组讨论。 1.氧化钠属于碱性氧化物,其通性如下: (1)与水反应生成碱; (2)与酸性氧化物反应生成盐; (3)与酸反应生成盐和水。 2.   强化分类思想。
一、钠与氧气的反应 [实验探究] 1.预测 (1)观察分析钠单质的物理性质。 (2)根据钠原子结构的特点及其所属类别,思考钠单质为什么要保存在煤油中 从氧化还原的观点看钠单质有何化学性质 2.实验 研读课本P34~35实验,钠是很活泼的金属。解决以下问题: [问题1]钠单质的硬度大小如何 [问题2]切开钠单质后通过观察得出钠单质有哪些性质 为什么要保存在煤油中 [问题3]钠单质的熔点高低如何 [问题4]钠燃烧的火焰呈什么颜色 最后产物是什么颜色 3.结论 钠在常温与加热条件下都能与氧气反应。常温下生成氧化钠,加热时生成过氧化钠。 (1)请书写常温下钠与氧气反应的化学方程式。 (2)请书写在加热或点燃条件下钠与氧气反应的化学方程式。 总结:条件不同,产物不同,而条件是可以控制的→变化观念。   小组讨论。 观察试剂瓶中的金属钠。 1.(1)①银白色固体; ②钠单质的密度比煤油的大。  (2)从钠的原子结构来看,它的原子最外层有一个电子,在反应中很容易失去,因此钠单质的性质非常活泼,表现出很强的还原性。 小组合作实验。 讨论得出结论及证据。 2.[问题1]钠很软,能用小刀切割→钠单质的硬度小。 [问题2]银白色的金属光泽,在空气中很快变暗;在钠的表面生成了一薄层氧化物→钠在常温下可以迅速地被空气中的氧气氧化,因此要保存在煤油中。 [问题3]钠单质受热后立即熔化→钠单质的熔点低。 [问题4]发出黄色火焰,生成淡黄色固体。 3.(1)在常温下氧化:4Na+O22Na2O(白色)。 (2)在加热或点燃条件下剧烈燃烧:2Na+O2Na2O2(淡黄色)。   培养学生的观察能力。 培养学科素养。   结构决定性质。 培养学生的合作精神和实验探究能力。 培养学生的学科素养:宏观辨识与微观探析,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 变化观念:条件不同,产物不同,而条件是可以控制的。
二、钠与水 的反应 1.预测 从物质组成与氧化还原的角度分析,钠与水反应生成的产物是什么 如何验证 2.实验 研读课本P36实验:钠与水的反应。 [问题1]钠单质的密度比水的大还是小 [问题2]反应吸热还是放热 钠单质的熔点高低如何 [问题3]钠单质与水反应有无气体生成 [问题4]反应后溶液呈现什么颜色 有什么产物生成 3.结论 (1)请书写钠单质与水反应的离子方程式(用双线桥法标出电子转移情况)。 (2)钠单质着火应怎样灭火 用水灭火是否可行 为什么 总结:钠是活泼的金属单质,能与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气。 拓展:试推测钠单质放入硫酸铜溶液中的现象。 根据你知道的知识,推测钠的用途。   小组讨论。 1.钠与水反应的产物是氢氧化钠和氢气,氢氧化钠可用酚酞溶液验证,氢气可通过点燃验证。 小组合作实验。 讨论得到的结论及证据。 2.[问题1]钠块浮在水面上→钠的密度比水小。 [问题2]受热立即熔化成光亮的小球→钠单质与水反应放热,且钠单质的熔点较低。 [问题3]四处游动,发出嘶嘶的响声→剧烈反应生成气体。 [问题4]滴加酚酞后溶液呈红色,产生的气体能爆鸣→溶液呈碱性,生成氢氧化钠,生成的气体为氢气。 书写离子方程式,用双线桥法标出电子转移的方向和数目。 3.(1) 小组讨论。 (2)用沙土盖灭;用水灭火不行;钠与水反应产生的氢气可燃。   小组讨论。 钠先与水反应,生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应。 2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑ Cu2++2OH-Cu(OH)2↓ 推测钠的用途。 (1)强还原性,冶炼某些金属。 TiCl4+4NaTi+4NaCl。 (2)钠钾合金常温下呈液态,用作原子反应堆的导热剂。 (3)高压钠灯发出的黄光射程远,透雾力强。  用分类思想预测物质的性质。 培养学生的合作精神和实验动手能力。 培养学生的学科素养:宏观辨识与微观探析,从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 培养学生运用化学工具的能力。   培养学生将化学知识与实际相结合的能力。 性质决定用途。
评价反馈 1.实验室里做钠与水反应的实验时,用到的仪器和药品是(  ) ①试管夹 ②镊子 ③小刀 ④滤纸 ⑤研钵 ⑥烧杯 ⑦坩埚 ⑧石棉网 ⑨玻璃片 ⑩药匙 A.①②③④ B.②③④⑥⑨ C.③④⑧⑨⑩ D.②⑤⑦⑨⑩ 【答案】B 2.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热。下列实验现象描述不正确的是(  ) A.燃烧后得白色固体 B.燃烧时火焰为黄色 C.燃烧后生成淡黄色固体物质 D.金属钠先熔化 【答案】A 3.关于金属钠的说法不正确的是(  ) A.金属钠的化学性质十分活泼 B.实验室中,常将钠保存在石蜡油或煤油中 C.金属钠与水反应,钠沉在水面下,反应剧烈 D.储存金属钠的仓库失火,不能用水灭火 【答案】C
课堂小结
布置作业 1.预习下节学案。 2.完成本节核心素养专练。
1.下列关于钠的叙述中,正确的是(  )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后,金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
2.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块与足量氧气在常温下充分反应,下列说法正确的是(  )
A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大
3.将一小块钠投入FeCl3的稀溶液中,以下对有关现象的描述最恰当的是(  )
A.钠溶解,溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出
B.钠在溶液表面剧烈反应,溶液里有红褐色沉淀生成,溶液的颜色变浅
C.钠在溶液的表面上静静地消失,溶液里有红褐色沉淀生成
D.钠迅速消失,溶液里快速地冒出很多的气泡,同时有红褐色固体生成
4.为探究Na与CO2反应的产物,某化学兴趣小组按如图所示装置进行实验。
已知:CO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3
回答下列问题:
(1)B中的溶液为          。
(2)先称量硬质玻璃管的质量为m1 g,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2 g。再进行下列实验操作,其正确顺序是      (填字母);重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.称量硬质玻璃管与内容物的总质量 d.打开K1和K2,通入CO2至E中出现浑浊 e.关闭K1和K2 f.冷却到室温
(3)加热硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象:
①钠块表面变暗,熔融成金属小球;
②继续加热,钠迅速燃烧,产生黄色火焰。反应完全后,硬质玻璃管中有大量黑色物质;
③F中试管内有银白色物质产生。
产生上述②现象的原因是  。
(4)探究固体产物中钠元素的存在形式。
假设一:只有Na2CO3; 假设二:只有Na2O; 假设三:Na2O和Na2CO3均有。
完成下列实验设计,验证上述假设:
步骤 操作和现象 结论
1 将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤 假设一成立
2 向步骤1所得滤液中  ; 现象:  。
(5)根据上述实验现象及下表实验数据,写出Na与CO2反应的总化学方程式:  。
m1 m2 m3
66.7 g 69.0 g 72.1 g
参考答案:
1.B 2.B 3.B
4.(1)饱和碳酸氢钠溶液 (2)dabfec (3)钠燃烧时,火焰呈黄色;钠与二氧化碳反应有碳单质生成 (4)加入足量BaCl2溶液(或足量CaCl2溶液)后滴入酚酞溶液(或测pH) 有白色沉淀产生,酚酞溶液不变红(或pH=7) (5)12Na+11CO26Na2CO3+C+4CO
这节课突出“自主、合作、探究”的课堂教学理念。以学生进行课堂实验探究为主,教师协助归纳总结为辅,并结合现象观察发现问题、提出问题、合作讨论、解决问题。培养学生的自主性学习;训练学生实验操作技能;培养学生实验观察、归纳总结的能力。促进了学生团体协作,并让学生体会科学探究的乐趣。突出新课标理念,重在培养学生自主学习的能力和兴趣。在教学中通过钠与氧气的反应、钠与水的反应的观察归纳出金属钠的性质,引导学生通过实验现象的观察和分析归纳,达到能力的提升。通过演示实验和多媒体辅助教学手段,激发学生的学习兴趣,根据学生的实际水平,注重基础,使学生对知识的掌握较为轻松,课后反馈良好。在整个教学过程中采用科学探究的方法,让学生自己发现问题、提出问题,通过探究实验得出结论,最后解决问题。使学生在学习化学知识的同时,还能了解以科学探究为手段的研究方法。通过预习布置的作业,让学生搜集和整理资料,既能锻炼学生的能力,又能在书本世界和现实世界之间架设一座桥梁,更直接地让学生感受到化学与生活之间的密切联系。
需要改进的地方及今后努力的方向:(1)由于授课过程中对教学环节的时间控制不好,后半节内容仓促,导致本节课不能尽善尽美;(2)提问太多,减少了学生的互动讨论的时间,从而影响了课程推进;(3)师生互动的质量有待提高,尽量要做到精讲、精问。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 金属钠的性质
一、钠的物理性质:银白色有金属光泽的固体,硬度较小。
二、钠的化学性质
1.与氧气的反应:4Na+O22Na2O 2Na+O2Na2O2
2.与水的反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑

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